KR20040037293A - 고속정밀 성형기의 크랭크축 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속정밀 성형기에서 사용되는 크랭크축 지지장치에 관한 것으로, 워크를 성형하는 펀치부와; 상기 펀치부에 구동력을 전달하는 적어도 2개의 펀치축과; 상기 각 펀치축과 결합되어 상기 각 펀치축에 구동력을 전달하고 상기 펀치축에서 중심이 편심되어 있는 구동축과; 상기 각 펀치축 사이에 위치하여 상기 각 펀치축들을 연결시키고 상기 구동축과 그 중심 축이 일치하는 중앙축과; 상기 펀치부의 하중으로부터 각 펀치축이 밀리거나 휘는 것을 방지하기 위한 지지부를 가지고 있다.

상기 지지부는 구동축을 지지하는 구동지지대와; 중앙축을 지지하는 중앙지지대를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

고속정밀 성형기의 크랭크축 지지장치 { apparatus for supporting a crankshaft in a high-speed precision former }

본 발명은 고속정밀 성형기에서 사용되는 크랭크축에 관한 것으로 보다 자세하게는 크랭크축의 변형을 방지하기 위한 지지장치에 관한 것이다.

냉간 단조를 통해 생산되는 제품은 정밀한 치수를 가지고, 강한 강도에도 견딜 수 있기 때문에, 분말 야금이나 주조를 통해 생산되는 제품보다 그 효용성이 크다.

이러한 단조제품을 생산하는 고속정밀 성형기는 제품의 원료를 일정한 크기의 단위로 자른 다음, 이 잘라진 재료에 단계별로 하중을 가해서 원하는 형상의 제품을 생산하는 기계장치이다. 이와 같이 단계별 공정에서의 재료는 금형의 형상대로 성형이 되고, 이 성형품(중간 또는 최종)을 워크라 한다.

고속정밀 성형기(former)는 상온상태에서 금속에 하중을 가하여 재료를 성형시키기 때문에, 높은 치수 정확도를 갖는 제품을 대량으로 생산할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 고속정밀 성형기는 큰 하중을 펀치에 집중시키기 때문에, 이를 지지하는 크랭크축에 큰 하중이 집중되어 휨과 같은 변형이 일어나기 쉽다.

도 1에 도시된 것은 종래의 고속정밀 성형기에서 사용되고 있는 크랭크축의 개략 평면도이고, 도 2는 도 1에 따른 측면도이며, 도 3은 도 1에 있는 축의 위치관계를 설명하기 위한 개략 정면도이다.

고속정밀 성형기에서 종래의 크랭크축은 구동축(10)과, 이 구동축에 편심되어 결합되어 있는 펀치축(12)과, 이 펀치축(12)에 결합되어 워크를 성형하는 펀치부(14)를 가지고 있다. 이러한 크랭크축은 구동축(10)을 지지하는 지지부(16)를 가지고 있고, 이 지지부(16)의 중앙에 위치한 펀치부(14)에 가해지는 하중에 의해서 중앙의 펀치축(12)이 뒤로 밀리거나 휘면서 변형이 일어나게 된다.

이와 같은 종래의 크랭크축에서 발생하는 변형은 하중에 의해 크랭크축이 휘는 탄성변형이 주를 이루며, 이러한 탄성변형은 지지부(16)에 의해 받쳐지고 있는 구동축(10)이 밀리거나, 펀치축(12)이 하중에 의해 휘게 된다. 이러한 변형은 정밀한 치수를 요구하는 고속정밀 성형기에서 불량품을 유발하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하중에 대한 크랭크축의 탄성변형을 최소화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 기타 다른 목적이나 효과는 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면을 통해 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 크랭크축의 개략 정면도

도 2는 도 1의 측면도

도 3은 도 1 중 축의 정면도

도 4는 본 발명에 따른 실시예로서 크랭크축의 개략 정면도

도 5는 도 4의 측면도

도 6은 도 4 중 축의 정면도

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

10 : 구동축20 : 펀치축

30 : 중앙축40 : 지지대

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 워크를 성형하는 펀치부와; 상기 펀치부에 구동력을 전달하는 적어도 2개의 펀치축과; 상기 각 펀치축과 결합되어 상기 각 펀치축에 구동력을 전달하고 상기 각 펀치축에서 중심이 편심되어 있는 구동축과; 상기 각 펀치축 사이에 위치하여 상기 펀치축들을 연결시키고 상기 구동축과 그 중심 축이 일치하는 중앙축과; 상기 펀치부의 하중으로부터 각 펀치축이 밀리거나 휘는 것을 방지하기 위한 지지부를 가지고 있다.

상기 지지부는 구동축을 지지하는 구동지지대와; 중앙축을 지지하는 중앙지지대를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 펀치부는 통상의 펀치부와 그 구조가 동일하고, 워크를 성형하는 펀치와, 워크를 삽입되는 금형을 가지고 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도 4는 본 발명에 따른 실시예의 개략 단면도이고, 도 5는 도 4의 측면도이다. 그리고 도 6은 축의 위치를 설명하기 위한 축의 개략 정면도이다.

상기 장치는 동력장치(미도시)에 의해 구동되는 구동축(10)과, 이 구동축(10)에 의해 구동되며, 구동축과 축의 중심이 다른 적어도 2개의 펀치축(20)과, 이 펀치축(20)에 의해 작동되는 펀치부(14)를 가지고 있다.

그리고 상기 펀치축(20) 사이에는 구동축(10)과 축의 중심이 일치하는 중앙축(30)이 위치하고 있다.

한편 펀치부(14)는 워크에 하중을 가하는 펀치(15)와, 워크가 삽입되어지는 금형(17)을 가지고 있다.

펀치부(14)의 작동으로 인해 발생하는 충격하중을 지지하기 위한 지지부(40)가 축(10)(30)을 지지하고 있다. 이 지지부(40)는 구동축(10)을 지지하는 구동지지대(44)와 중앙축(30)을 지지하는 중앙지지대(42)를 가지고 있다. 중앙지지대(42)와 구동지지대(44)는 축의 회전을 원활히 하기 위해서 축과 접촉하는 부분에 미끄럼베어링이 장착되어 있고, 이와 같은 미끄럼베어링은 그 구조가 일반적인 것이므로 설명을 생략하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 구동축(10)과 중앙축(30)은 같은 축 중심을 가지고 있고, 펀치축(20)은 이들(10)(30)과 다른 축 중심을 가지고 있다. 이는 후술하는 작동과정에서 자세히 설명하겠지만 구동축(10)에서 전달하는 회전력을 워크의 가공을 위한 직선 왕복운동으로 바꾸기 위함이다.

이하 본 발명의 바람직한 작동방법을 도 4를 중심으로 보다 상세하게 설명하겠다.

먼저 동력장치(미도시)에 의해 구동축(10)이 회전하면, 이 구동축(10)과 연결된 펀치축(20) 역시 회전하게 된다. 이때 구동축(10)과 펀치축(20)은 축의 중심이 다르기 때문에 구동축(10)이 회전하면, 펀치축(20)은 일정한 궤도를 그리며 순환운동을 하게 된다. 한편, 상기 중앙축(30)은 구동축(10)과 축 중심이 일치하기 때문에 회전운동만을 하고, 펀치축(20)과 같이 순환운동을 하지 않는다.

펀치축(20)에 장착되어 있는 펀치부(14)는 펀치축(20)의 궤도 운동에 맞추어 전진과 후진을 반복하게 된다. 즉, 펀치축(20)이 앞으로 최대한 전진했을 때 펀치(15)가 금형(17) 안의 워크를 성형하고, 다시 펀치축(20)이 순환되어 금형(17)에서 빠지는 과정을 반복하며 워크를 성형하게 된다.

이때 펀치(15)가 워크를 성형하기 위해 하중을 가하면, 펀치부(14)를 받치고 있는 펀치축(20)은 충격으로 인해 뒤로 밀리거나 휘게 되는바, 이를 방지하기 위하여 펀치축(20) 사이에 중앙축(30)이 위치하게되고, 이 중앙축(30)을 지지하는 중앙지지대(42)에 의해 펀치축(20)이 보다 견고히 지지되게 된다. 이는 종래의 고속정밀 성형기에서 사용되던 크랭크 축이 구동지지대(44)에 의해서만 지지되었던 것에 비해, 본 발명에 따른 크랭크축은 중앙축(30)이 중앙지지대(42)에 의해 지지되기 때문에, 구동축(10)을 지지하는 2점 지지에서 중앙축(30)까지 지지하는 3점 지지로 바뀌어 축에서 발생할 수 있는 휨과 같은 변형을 최소화 할 수 있는 구조를 갖는다.

위 설명은 펀치축(20) 2개를 예를 들어 설명하였지만, 펀치축(20)이 3개인 경우 펀치축(20) 사이에 중앙축(30)을 위치시키면 보다 견고하게 크랭크축을 지지하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 크랭크축 지지장치는 하중이나 충격에 의해서 축에 발생할 수 있는 변형을 최소화하기 위한 장치로서, 종래의 2점 지지방식에서 3점 지지방식으로 그 구조를 변경함으로써 보다 정밀한 치수정확도를 가지는 냉간 단조 제품을 생산할 수 있다.

Claims (2)

1. 워크를 성형하는 펀치부와;

   상기 펀치부에 구동력을 전달하는 적어도 2개의 펀치축과;

   상기 각 펀치축과 결합되어 상기 각 펀치축에 구동력을 전달하고 상기 각 펀치축에서 중심이 편심되어 있는 구동축과;

   상기 각 펀치축 사이에 위치하여 상기 펀치축들을 연결시키고 상기 구동축과 그 중심 축이 일치하는 중앙축과;

   상기 펀치부의 하중으로부터 각 펀치축이 밀리거나 휘는 것을 방지하기 위한 지지부

   를 포함하는 고속정밀 성형기의 크랭크축 지지장치
2. 청구한 1에 있어서,

   상기 지지부는 구동축을 지지하는 구동지지대와;

   중앙축을 지지하는 중앙지지대

   를 포함하는 고속정밀 성형기의 크랭크축 지지장치